Question

医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁．某兴趣小组的同学对糖衣片中硫酸亚铁晶体（FeSO₄?xH₂O）的组成进行了探究．
【查阅资料】
（1）白色的无水硫酸铜粉末遇水会变成蓝色的硫酸铜晶体．
（2）硫酸亚铁晶体加热先失去结晶水，高温继续分解产生一种金属氧化物和两种非金属氧化物．
（3）能使高锰酸钾溶液褪色的气体有二氧化硫、乙烯（C₂H₄）等．
（4）亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子．
【进行实验】
该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体（FeSO₄?xH₂O）样品按图1装置高温加热，使其完全分解，并对所得产物进行分析，利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体热分解获得相关数据，绘制成图2所示关系图．

【数据分析】
（1）图1装置B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有（填化学式，下同）

 

；装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有

 

；
（2）T₄℃时，硫酸亚铁晶体经完全分解后装置A中固体呈红色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液，则装置A中红色固体是

 

；
（3）兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质SO₃，写出FeSO₄分解的化学方程式

 

；
（4）请根据上述实验及图2中有关数据计算FeSO₄?xH₂O中的x．（写出计算过程）

 

【交流讨论】
（1）反应完全后仍要持续通入氮气，否则测出的x值会（填“偏大”“偏小”或“不变”）

 

；
（2）硫酸亚铁糖衣片的糖衣除了用于包装药物外，还可能具有的作用是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,盐的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：【数据分析】（1）有无水硫酸铜粉末变蓝，说明产物中有水；二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色；
（2）根据氧化铁的颜色、性质分析回答；
（3）根据反应物、生成物和条件，运用质量守恒定律解答；
（4）根据质量守恒定律和化学式的意义进行计算．
【交流讨论】（1）根据实验中要持续通入氮气的作用，分析x的变化；
（2）根据糖衣片能隔绝氧气分析还具有的作用．

解答：解：【数据分析】
（1）图1装置B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有水，生成水的质量是12.6g．二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，所以根据题意可知，硫酸亚铁晶体分解生成水和二氧化硫；
（2）由题意可知，硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物，结合A中固体呈红棕色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液的信息，可判断A中红色固体是Fe₂O₃ ．
（3）FeSO₄的分解产物是Fe₂O₃、SO₂、SO₃，配平即可，故答案为：2FeSO₄

△   .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑
（4）由题意和图象可知，生成水的质量是12.6g，生成的氧化铁的质量是8g．
通过FeSO₄?xH₂O的化学式可知铁原子和水的个数比为1：x
2FeSO₄?xH₂O

高温  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+2xH₂O（方程式或关系式1分）
  160                             36x  
  8g                             12.6g

160

8g

=

36x

12.6g

  解得：x=7
【交流讨论】（1）反应完全后仍要要持续通入氮气，将生成的水蒸气全部排出，并被B装置吸收，否则测出的x值会偏小．
（2）由于亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子的性质，所以，硫酸亚铁糖衣片的糖衣除了用于包装药物外，还可能具有的作用是 防止亚铁离子被氧化．
故答案为：（（10分），化学方程式（2分），计算（3分），其余每空1分）
【数据分析】（1）H₂O； SO₂（2）Fe₂O₃
（3）2FeSO₄

高温  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑
（4）由题意和图象可知，生成水的质量是12.6g，生成氧化铁的质量是8g．
2FeSO₄?xH₂O

高温  .

Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+2xH₂O（方程式或关系式1分）
160                                 36x
8g                                 12.6g
160/36x=8g/12.6g （过程1分）     x=7（结果1分）（其他合理方法均可）
【交流讨论】（1）偏小     （2）隔绝空气，防止药品变质（合理答案即可）

点评：该题考查了学生从资料中获得有效信息的能力、实验分析能力、根据化学式的计算能力等，综合性强考查全面；有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；本考点主要出现在实验题中．